• 제목/요약/키워드: beam-steering

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접힌 다이폴 구조를 적용한 L-Band 원통형 능동 위상배열 안테나 설계 (Design of L-Band Cylindrical Active Phase Array Antenna Using Bent Dipoles)

  • 이만규;권익진
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.43-55
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    • 2013
  • 본 논문에서는 원통형태의 배열구조에서 수평면(H-plane), 수직면(E-Plane) 빔조향 특성을 갖는 원통형 능동위상배열 안테나를 제안하였다. 상호결합특성이 우수한 접힌 다이폴 안테나를 원통의 배열구조에 적합하도록 설계하고, 수직과 수평으로 $8{\times}8$ 원통 배열구조를 갖는 지향성 배열안테나와 전력 분배를 위한 결합분배기를 설계 및 제작하였다. 원통배열 안테나의 복사소자 배열 간격은 반전력 빔폭과 빔 조향 시 그레이팅로브가 발생하지 않도록 결정하였다. 안테나의 빔 조향은 송수신장치 내부의 6비트 위상변위기를 이용하여 구현하였으며, 안테나 빔조향 시 수평면으로 -24도 ~ 24도, 수직면 기준으로 0도 ~ 36도의 빔조향 특성을 갖도록 고안되었다.

비행체의 자세와 GPS 재머의 상대적인 배치상태를 고려한 4소자 및 7소자 항재밍장치에 대한 성능분석 (4 and 7 Element GPS Anti-jamming Algorithm Performance Analysis Considering the Relative Arrangement of the Multiple Jammers)

  • 최재건
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.218-225
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    • 2016
  • 일반적으로 알려진 GPS 항재밍 기술로는 재밍 방향에 대한 감쇄효과를 얻는 널 스티어링 (null steering)과 위성방향으로의 추가 합성이득을 얻는 빔 스티어링 (beam steering) 방식이 있다. 이 신호처리 알고리즘을 소개하는 문헌에 의하면, 수학 공리에 따라 동시처리 가능한 재밍의 개수는 배열안테나 소자의 개수 N 에서 기준 안테나 1개를 제외한 N-1 개에 대해서만 유효하다는 표현을 하지만, 재머 배치나 비행체의 자세 그리고 둘 간의 상대적 배치 등 실질적인 운용 조건을 고려한 알고리즘 특성에 대한 분석은 알려져 있지 않다. 이에 본 논문에서는 4소자 및 7소자 표준 배열안테나가 적용된 항재밍 시스템을 모델링하여 비행체의 자세(수평, 수직)와 재머 배치, 그리고 안테나 소자 수를 고려한 두 항재밍 알고리즘(PM, LCMV)에 대한 성능 분석을 하였다. 결과적으로, 동일한 JSR 환경임에도 불구하고, 위성 신호와 재밍 신호 간 입사각이 상대적으로 큰 비행체의 수직 자세의 경우 수평 자세보다 약 10 dB 이상의 이득이 있음을 시뮬레이션을 통해 제시 하였다.

다중 스택 빔 형성을 이용한 고 지향성의 다중 목표물 고각 추정에 대한 연구 (A Study on Multi Target Elevation Angle Estimation of Hight Directivity using Multi Stacked Beam Forming)

  • 이관형;송우영;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.129-135
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 빔 형성기법을 이용하여 다중 목표물들의 고각을 추정하는 방법을 제안한다. 이 방법은 배열 소자로 수신되는 신호들을 디지털로 처리해 수신 빔을 스택 빔으로 만들고, 빔 형성기에서는 안테나 소자에 가중치를 적용함으로서 원하는 수신 빔을 생성 할 수 있다. 이때 스택 빔을 구현하기 위해서는 여러 개의 값비싼 위상천이기 필요하지만, 현재는 컴퓨터의 성능이 많이 향상되어 위상변위기 대신에 고속 푸리에 변환을 이용하여 다중스택 빔을 형성한다. 또한 수신기에서 원하는 방향으로 빔을 조향하기 위해서 빔 조향 오차 보정 기법을 적용하여 다중 빔의 지향성을 향상 시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 고속 후리어 변환과 빔 조향오차 보정 기법에 근거를 둔 제안된 고각 추정방법이 기존의 방법에 비해 목표물 추정 면에서 우수함을 보인다.

Quasi-optical design and analysis of a remote steering launcher for CFETR ECRH system

  • Zhang Chao;Xiaojie Wang;Dajun Wu;Yunying Tang;Hanlin Wang;Dingzhen Li;Fukun Liu;Muquan Wu;Peiguang Yan;Xiang Gao;Jiangang Li
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권5호
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    • pp.1619-1626
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    • 2024
  • In order to optimize the operational safety and reliability of the upper launcher for the CFETR ECRH system, a design of the launcher for NTM control based on the remote steering concept is currently being carried out for comparison with the front steering equivalent. This paper presents the layout design and analysis of the quasi-optical system in the remote steering launcher. A 3D visual quasi-optical design tool has been developed for the quasi-optical system, which can parameterize modeling, perform general astigmatic beam calculation and show the accurate beam propagation path in the upper port. Three identical sets of quasi-optical modules are arranged in the launcher, and each one consists of two fixed double-curvature focusing mirrors, which focus and reflect the steering beams (- 12°-12°) from two square corrugated waveguides. The beam characteristics at the resonance layer are described, and the average beam radius is < 100 mm. The peak head loads on the surfaces of the two fixed mirrors are 1.63 MW/m2 and 1.52 MW/m2. The position and size of the beam channel in the blanket are obtained, and the opening apertures on the launcher-facing and plasma-facing sides of the blanket module are 0.54 m2 and 0.4 m2, respectively.

주파수응답함수 결합법을 이용한 승용차 핸들지지 T 빔의 진동저감 재설계 (Redesign of Steering Wheel Support T-beam Structure to Reduce its Vibration Using Frequency Response Function Synthesis Technique)

  • 변성준;박남규;박윤식
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.123-130
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    • 2001
  • The purpose of this paper is to reduce the level of idling vibration on a steering wheel. In some cases, vibration on steering wheel is amplified due to the resonance between the first natural frequency of T-beam and engine idling speed. Using SDM(structural dynamic modification) technique, T-beam is redesigned to reduce its vibration. This paper used FRF(frequency response function) synthesis technique which is entirely dependent on experiment. But this method requires lots of test efforts to enhance its reliability of design. While combining this method with an analytic method. the experimental burden, the major drawback of FRP synthesis method, can be considerably relieved. Using ana1ytic sensitivity analysis, some effective modification regions are preliminarily chosen as candidate Positions where SDM can be applied to modify T-beam\`s dynamic characteristics.

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Rotman 렌즈를 이용한 BMWS용 빔 제어 안테나 (Beam Steering Antenna using Rotman Lens for BMWS Application)

  • 오순수;성영제;이정수;이종문;표철식;김응배;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.865-872
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    • 2002
  • 도파관 렌즈를 이용한 기존의 Rotman 렌즈 안테나는 렌즈 내부면에서 안테나 소자까지 구부러진 도파로를 가지고 있다. 그러나 본 논문에서는 직선 도파로를 갖는 개선된 Rotman 렌즈 안테나를 제안하였으며 이를 적용하여 3개의 입력 단자와 6개의 개방된 도파관을 안테나 소자로 가지는 BMWS용 빔 제어 안테나를 설계 및 제작하였다. 측정 결과 빔 제어 안테나는 15.4 - 17.2 dB의 이득과 0$^{\circ}$, +14$^{\circ}$~ +16$^{\circ}$, -15$^{\circ}$~ -16$^{\circ}$의 지향각 그리고 약 -10 ~ -20 dB의 부엽레벨을 가진다

밀리미터파를 이용한 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술 (Millimeter Wave Energy Transfer based on Beam Steering)

  • 한용규;정상원;이충용
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권4호
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    • pp.10-15
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    • 2017
  • 무선 주파수 에너지 전송에 있어 최적의 전처리 기법으로 알려진 전-디지털 에너지 빔포밍은 벡터 양자화를 사용하므로 채널 피드백 부담이 크다. 이러한 피드백 부담을 줄이기 위해 스칼라 양자화를 사용해 채널을 피드백하는 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술을 고려할 수 있다. 현재까지의 빔 조향 기반의 에너지 전송 기술에 대한 연구는 특수한 채널 환경 및 기지국이 채널 정보를 완벽히 알고 있는 상황에서 진행되었다. 본 논문에서는 현실성을 반영한 채널 모델을 사용하고 채널 추정 오차가 있는 환경에서 빔 조향 기법을 전-디지털 에너지 빔포밍과 비교하여 성능을 분석하였다. 모의실험을 통해 채널 환경, 기지국과 단말의 안테나 수 및 상호 간의 거리, 그리고 채널 추정 오차에 따른 성능을 확인하고 그 원인을 분석한다.

다이폴 루프 결합형 빔 조향 안테나 (Beam Steering Antenna Using a Dipole and a Loop)

  • 하상원;김용진;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.880-885
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    • 2010
  • 본 논문에서는 다이폴과 루프 안테나가 결합된 빔 조향(steering) 재구성(reconfigurable) 안테나를 제시하였다. 본 안테나는 다이폴(dipole)과 루프(loop) 두 안테나가 결합하였을 때, 특정 비율에서 빔 방사 방향이 서로 상쇄되거나 보상되는 특성을 이용한 빔 조향 안테나이다. 본 안테나는 구조적으로 비교적 간단한 평판형 안테나이며, 안테나 상에 두 개의 스위치를 이용하여 안테나의 xy-평면상에서 서로 다른 세 개의 빔 방향을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 우선 스위치를 이용한 빔 조향의 가능성을 확인하기 위하여 2개의 가상의 스위치(line 연결)를 이용하였으며, 두 개의 스위치 on/off 상태에 따라, 최대 빔 방향은 xy-평면상에서 $0^{\circ}$, ${\pm}50^{\circ}$, 3개의 빔 조향이 가능하다. 동작 주파수는 VSWR 2:1 기준으로2.50~2.56 GHz이다. 빔 조향 시 2.48~1.96 dBi의 최대 이득(peak gain)을 가지며, 세 가지 빔은 전체 $125^{\circ}$ 정도의 넓은 빔 커버리지를 갖는다.

위상배열안테나를 이용한 단일 채널 모노펄스 추적 시스템의 최적화에 관한 연구 (A Study on Optimization of Single-Channel Monopulse Tracking System using Phased Array Antenna)

  • 정진우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.705-712
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    • 2018
  • 위상배열안테나는 빔 조향 각도에 따라 방사 특성이 변화한다. 모노펄스 추적 시스템은 합 및 차신호의 방사특성을 기반으로 추정 각을 산출하는 시스템이다. 따라서 위상배열안테나를 이용한 모노펄스 추적 시스템의 경우, 빔 조향 각도에 따라 모노펄스 비율 곡선이 변화하기 때문에 추적정확도가 낮아지는 문제가 발생한다. 단일 채널 모노펄스 시스템의 경우, 시스템 구성 변수의 변화를 통해 모노펄스 비율 곡선이 제어된다. 본 논문에서는 빔 조향 각도에 모노펄스 시스템 구성 변수를 적응형으로 제어하는데 참조할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다. 제시된 수식은 빔 조향 각도뿐만 아니라 방사 특성에 영향을 주는 위상배열안테나 설계 변수에 대응하여 균일한 모노펄스 비율 곡선을 유도할 수 있다.

Ka대역 능동위상배열 광대역 안테나 성능 검증 (Performance Verification of Active Phased Array Broadband Antenna in Ka-Band)

  • 김영완;백종균;채희덕;주지한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.23-30
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    • 2024
  • 본 논문에서는 광대역 특성을 가지는 능동위상배열 안테나의 설계, 검증 및 분석에 대하여 기술하였다. 능동위상 배열 안테나를 항공기 혹은 미사일에 적용하려면 배열 안테나의 소형화 및 광각 빔조향 특성을 확보하는 것은 피할 수 없는 안테나 설계 고려 사항이 될 수 있다. 특히 전자적으로 광각 빔조향 시 능동반사계수 특성은 시스템의 생존 및 성능 측면에서 최소화되어야 하는 설계 파라미터이다. 광대역 특성 및 광각 빔조향에 적합한 복사 소자로 본 논문에서는 Step Flared Notch(SFN)를 적용한 배열 구조를 설계하고 구좌표계 θ 각도 기준 최대 40° 빔조향에 따른 능동반사계수를 최소화하였다. 복사소자의 대역폭은 Ka대역에서 능동반사 기준으로 3GHz를 확인하였다. 또한 실제 제작된 8by8 배열 안테나는 근접전계 시험을 통해 복사소자의 단일 패턴을 측정하고, 수학적으로 합성하여 탐색기 시스템에 사용하는 송/수신빔을 예측하여 성능을 분석하였다.